Roboter testen die Belastbarkeit von Touchscreens. - Bild: Fraunhofer IPA

Das entwickelte Robotersystem kann typische Anwendungsszenarien von Nutzern auf beliebigen Geräten, beispielsweise Touchscreens, tausendfach nachstellen. - Bild: Fraunhofer IPA

Das Robotersystem kann typische Anwendungsfälle für Mensch- Maschine-Schnittstellen nachstellen und testen: Ob Tastennutzung, die Eingabe von Informationen und Aktionen mit den Fingern oder einem Stift für ein Unterschriftenpad. Nach vielfacher Wiederholung durch Roboter wird festgestellt, wie lange das verwendete Material oder damit verbundene Funktionen unversehrt und funktionstüchtig bleiben. Gerätehersteller erhalten dadurch genaue Kenntnisse über die Produktqualität, was darüber hinaus für mögliche Garantieleistungen wichtig ist. Außerdem können sie Kunden genaue Angaben über die Haltbarkeit mitteilen.

Nachstellen der typischen Gerätenutzung

Für jedes Gerät entwerfen die Wissenschaftler zusammen mit dem Hersteller zunächst die typischen Nutzungsszenarien und Belastungsprofile. Aufbauend auf diesen Kenntnissen richten sie das Robotersystem ein. Hierzu zählt insbesondere auch die Einrichtung des Endeffektors, der beispielsweise einem Finger oder einem Stift ähnelt. Dadurch können verschiedene Belastungsszenarien nachgestellt werden.

Bei der Programmierung des Robotersystems sind zahlreiche Parameter wichtig, die die Belastung der Mensch-Maschine-Schnittstelle bei der Benutzung beschreiben. Die Wissenschaftler messen diese Belastung in authentischen Situationen mit Testpersonen. Hierzu zählen die Dauer und die Kraft, mit der sie ihre Handlung ausführen. Beim Testen von Touchscreens spielt auch der typische Handlungsort eine Rolle. Diese Daten nutzen die Wissenschaftler, um die Kräfte und den Pfad des Roboters entsprechend zu konfigurieren. „Uns ist es gelungen, das Robotersystem so einzurichten, dass es einen Anwendungsfall wie zum Beispiel die Bedienung eines Geldautomaten genau nachstellen kann. Dabei wird durch eine Kraftsensorik in einem robotergeführten fingerähnlichen Endeffektor die Bedienkraft bei einer Vielzahl von Interaktionszyklen exakt erfasst und ausgewertet“, erklärt Milad Geravand, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IPA. Messsysteme sowie regelmäßige Kontrollen durch die Mitarbeiter sorgen für präzise Tests

High-Speed-Touch-Testroboter (Quelle: Sastra Robotics)

Gleichbleibende Testqualität

„Für Gerätehersteller hat die Testautomatisierung den Vorteil, dass die Bedingungen immer gleich und die Ergebnisse reproduzierbar und somit vergleichbar sind. Weil das Robotersystem die ausgeführte Aufgabe exakt dokumentiert, ist der Testverlauf vollständig nachvollziehbar und nachstellbar“, präzisiert Geravand. Die Gerätehersteller erhalten einen ausführlichen Bericht über die durchgeführten Tests und Ergebnisse sowie eine Kurzzusammenfassung, die auch als Referenz für Kunden verwendet werden kann. Es ist sowohl möglich, die Tests in den Labors des Fraunhofer IPA durchzuführen, als auch ein solches Robotersystem vor Ort einzurichten oder bereits bestehende Robotersysteme für die Tests anzupassen